負(fù)載型NiCu納米合金催化劑制備及炔烴選擇性加氫性能研究.pdf

1、烯烴工業(yè)是石油化工行業(yè)的源頭核心，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位。其中以乙烯為原料的產(chǎn)品占全部石化產(chǎn)品的70％以上。目前，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)乙烯的方法為蒸汽裂解法。然而石油裂解產(chǎn)物中除了乙烯以外通常還含有少量的乙炔，其在乙烯聚合過程易導(dǎo)致諸多問題，因此充分脫除乙烯原料氣中的乙炔，使其含量降至5 ppm以下是十分必要的。催化加氫法具有成本低、流程簡單及環(huán)境友好等優(yōu)點，已成為工業(yè)中最常用的去除裂解氣中乙炔的方法。負(fù)載型Pd基催化劑是目前研究和應(yīng)

2、用最為廣泛的催化劑，鑒于貴金屬資源價格昂貴，近年來針對以價格低廉的非貴金屬催化劑替代貴金屬催化劑的研究日益活躍。非貴金屬Ni基催化劑具有良好的加氫活性，是乙炔選擇性加氫反應(yīng)中使用最早的非貴金屬催化劑，然而在該過程中，Ni催化劑表面極易產(chǎn)生綠油和積碳，從而造成催化劑失活，因此開發(fā)高性能Ni基非貴金屬炔烴選擇性加氫催化劑具有重要的意義。
　　納米合金由于存在協(xié)同效應(yīng)，通常表現(xiàn)出與單金屬不同的化學(xué)性質(zhì)，以其為活性組分為制備高性能催化劑提

3、供了可能。鑒于Cu基催化劑具有優(yōu)異的烯烴選擇性，本論文以納米金屬合金的構(gòu)筑為出發(fā)點，提出兩種可行的途徑以實現(xiàn)高分散NiCu納米合金催化劑的可控制備，在炔烴選擇性加氫反應(yīng)對催化劑的活性、烯烴選擇性及穩(wěn)定性進(jìn)行了系統(tǒng)的評價，并對其構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了深入研究。
　　基于層狀復(fù)合金屬氫氧化物(LDH)層板的可調(diào)性和晶格定位效應(yīng)，以內(nèi)源形式將活性組分Ni和Cu引入LDH層板中，并以LDH作為催化劑前驅(qū)體制備負(fù)載型NiCu合金催化劑，考察其在乙炔

4、選擇性加氫反應(yīng)中的催化性能，系統(tǒng)研究了催化劑制備方法對雙金屬催化劑活性組分合金化程度的影響，并揭示了催化劑結(jié)構(gòu)對催化性能的影響。與浸漬法制備的NiCu雙金屬催化劑相比，LDH前驅(qū)體法制備的催化劑具有活性組分顆粒尺寸較小及NiCu合金化程度較高的特點，不僅使催化劑表面活性位點的數(shù)量增加，且使Ni和Cu間的電子效應(yīng)增強(qiáng)，從而表現(xiàn)出優(yōu)異的催化活性、選擇性和穩(wěn)定性。
　　基于CeO2的形貌及晶面誘導(dǎo)效應(yīng)，選用具有不同形貌（晶面）的CeO2